目錄
前言
第1章 緒論1
1.1 能源 1
1.1.1 能源的定義 1
1.1.2 能源的分類 1
1.1.3 能源的評價方法 2
1.1.4 能源的發(fā)展現(xiàn)狀 2
1.2 能量 5
1.2.1 能量的定義 5
1.2.2 能量的存在形式 6
1.2.3 能量與能源的關(guān)系 8
1.2.4 能量的性質(zhì) 8
1.3 能量轉(zhuǎn)換原理 9
1.3.1 基本原理 10
1.3.2 能量轉(zhuǎn)換與材料 12
1.4 能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 12
1.4.1 功能材料 12
1.4.2 能量轉(zhuǎn)換材料13
1.4.3 能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù)的分類 13
參考文獻 21
第2章 光電光熱能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù)22
2.1 引言22
2.2 光電能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 26
2.2.1 光電能量轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù)26
2.2.2 光電材料分類及制備 32
2.2.3 光電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 60
2.3 光熱能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 64
2.3.1 光熱能量轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù)64
2.3.2 光熱材料分類及制備 68
2.3.3 光熱能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 75
參考文獻 88
第3章 熱電能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 90
3.1 引言90
3.2 熱電能量轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù) 92
3.2.1 熱電能量轉(zhuǎn)換基本原理92
3.2.2 特征參數(shù) 95
3.2.3 熱電轉(zhuǎn)換器件 102
3.3 熱電材料分類及制備106
3.3.1 低溫?zé)犭姴牧?107
3.3.2 中溫?zé)犭姴牧?112
3.3.3 高溫?zé)犭姴牧?121
3.3.4 熱電材料的制備 127
3.3.5 提高材料熱電性能的措施 130
3.4 熱電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 132
3.4.1 熱電制冷技術(shù) 133
3.4.2 熱電發(fā)電技術(shù) 139
3.4.3 熱電測溫技術(shù) 151
參考文獻 153
第4章 壓電能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù)155
4.1 引言 155
4.2 壓電原理及特征參數(shù)158
4.2.1 壓電原理 158
4.2.2 特征參數(shù) 163
4.3 壓電材料分類及制備171
4.3.1 壓電晶體 172
4.3.2 壓電陶瓷 175
4.3.3 壓電聚合物 183
4.3.4 壓電復(fù)合材料 186
4.3.5 壓電半導(dǎo)體 188
4.4 壓電陶瓷粉體的制備方法 191
4.4.1 固相法 192
4.4.2 液相法 194
4.5 壓電能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 198
4.5.1 壓電陶瓷頻率控制器件 199
4.5.2 壓電換能器及傳感器 199
4.5.3 壓電式納米發(fā)電機 205
參考文獻 208
第5章 電致發(fā)光能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 210
5.1 引言 210
5.2 電致發(fā)光原理與特征參數(shù) 213
5.2.1 電致發(fā)光原理 213
5.2.2 特征參數(shù) 216
5.3 電致發(fā)光材料及制備222
5.3.1 高場電致發(fā)光材料分類及制備 222
5.3.2 低場電致發(fā)光材料分類及制備 227
5.4 電致發(fā)光能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用246
5.4.1 LED 器件的制備 246
5.4.2 在照明領(lǐng)域的應(yīng)用 258
5.4.3 在顯示與背光領(lǐng)域的應(yīng)用 264
參考文獻 266
第6章 化學(xué)能-電能能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 269
6.1 引言 269
6.2 化學(xué)能-電能能量轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù) 271
6.2.1 化學(xué)能-電能相互轉(zhuǎn)換裝置及原理 271
6.2.2 化學(xué)能-電能單向轉(zhuǎn)換裝置及原理 275
6.2.3 特征參數(shù) 280
6.3 化學(xué)能-電能能量轉(zhuǎn)換材料及制備 284
6.3.1 正極材料 284
6.3.2 負極材料 300
6.3.3 超級電容器電極材料 311
6.3.4 燃料電池催化材料 315
6.3.5 其他關(guān)鍵材料 319
6.4 化學(xué)能-電能能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 323
6.4.1 鋰離子電池 323
6.4.2 鉛酸電池 326
6.4.3 燃料電池 328
6.4.4 電化學(xué)電容器 332
6.4.5 其他電化學(xué)能量轉(zhuǎn)換技術(shù) 334
參考文獻 335
第7章 磁能-機械能能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 339
7.1 引言 339
7.2 磁致伸縮原理及特征參數(shù) 341
7.2.1 磁致伸縮原理 341
7.2.2 磁致伸縮材料的其他效應(yīng) 343
7.2.3 特征參數(shù) 343
7.3 磁致伸縮材料及制備351
7.3.1 稀土金屬及其合金 351
7.3.2 稀土-過渡金屬間化合物 355
7.3.3 過渡金屬及合金 369
7.3.4 鐵氧體材料 380
7.3.5 磁致伸縮復(fù)合材料 382
7.3.6 磁致伸縮非晶合金 385
7.3.7 磁致伸縮薄膜材料 388
7.4 磁能-機械能能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 390
7.4.1 在精密致動器中的應(yīng)用 391
7.4.2 在換能器中的應(yīng)用 393
7.4.3 在動力輸出領(lǐng)域的應(yīng)用 396
7.4.4 在其他領(lǐng)域中的應(yīng)用 397
參考文獻 400
第8章 其他能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù)402
8.1 光能-化學(xué)能能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 402
8.1.1 概念及發(fā)展歷程 402
8.1.2 光能-化學(xué)能轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù) 403
8.1.3 光能-化學(xué)能能量轉(zhuǎn)換材料 405
8.1.4 光能-化學(xué)能能量轉(zhuǎn)換材料的制備 411
8.1.5 光能-化學(xué)能能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 412
8.2 磁能-熱能能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 415
8.2.1 概念及發(fā)展歷程 415
8.2.2 磁能-熱能能量轉(zhuǎn)換原理及特征參數(shù) 416
8.2.3 磁能-熱能能量轉(zhuǎn)換材料 417
8.2.4 磁能-熱能能量轉(zhuǎn)換材料的制備 421
8.2.5 磁能-熱能能量轉(zhuǎn)換技術(shù)與應(yīng)用 422
8.3 相變能-熱能能量轉(zhuǎn)換材料與技術(shù) 425
8.3.1 概念及發(fā)展歷程 425
8.3.2 相變儲能原理及特征參數(shù) 426
8.3.3 相變儲能材料 428
8.3.4 相變儲能材料的制備 436
8.3.5 相變儲能材料技術(shù)與應(yīng)用 437
參考文獻 441